半导体的原理是什么

半导体的原理是什么,第1张

原理:

在极低温度下,半导体的价带是满带(见能带理论),受到热激发后,价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带,价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位,称为空穴。空穴导电并不是实际运动,而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流,分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴,电子-空穴对消失,称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射(发光)或晶格的热振动能量(发热)。在一定温度下,电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡,此时半导体具有一定的载流子密度,从而具有一定的电阻率。温度升高时,将产生更多的电子- 空穴对,载流子密度增加,电阻率减小。

扩展资料:

半导体的应用

一、在无线电收音机(Radio)及电视机(Television)中,作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能(Solar Power)」,也用在「光电池(Solar Cell)」中。

三、半导体可以用来测量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域,有较高的准确度和稳定性,分辨率可达0.1℃,甚至达到0.01℃也不是不可能,线性度0.2%,测温范围-100~+300℃,是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

参考资料来源:百度百科-半导体

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。

半导体是电子元件的主要原材料。它是由硅,砷,锗,镓等为半导体材料,它是介入导电体与绝缘体之间的一种化和物质,它是一切电子元件制作的最佳材料,它的导电性能随着温升而增强,恰恰与金属导体性能相反,用它制作的电子三极管,对电子频率能产生放大和缩小的功能。

扩展资料:

半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ,是目前世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。太阳能电池的主要制作材料是半导体材料,判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率 ,光电转化率越高,说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ,太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。

参考资料来源:百度百科-半导体

(1)分析表中的6组数据,发现每一组的光强与电阻的乘积是一定的,都是36,所以电阻R与光强E的关系式为:R=
36
E

第四次,光强是4.0cd,那么光敏电阻的阻值是9.0Ω.

(2)光敏电阻两端电压:UR=U-U0=6V-3.6V=2.4V,

光敏电阻的阻值:R=

UR
I
=
2.4V
0.4A
=6Ω.

查表知,光强为E=6.0cd.

(3)当E=2.0cd时,查表得 R=18Ω. 当R0=OΩ时,电路中的最大电流I=

U
R
=
6V
18Ω
=0.3A,

电流表不会超过量程.

为保护电压表,R0两端的最大电压为3V,由串联电路电压规律得:UR=U-U0=6V-3V=3V,

电流I=

UR
R
=
3V
18Ω
=
1
6
A,滑动变阻器的最大阻值R0=
U0
I
=
3V
1
6
A
=18Ω.

则R0≤18Ω.

当E=4.5cd时,根据R=

36
E
可得,R=8Ω,

为了保护电流表,电路中的最大电流为0.6A,

最小总电阻R总=

U
I
=
6V
0.6A
=10Ω,则R0的最小阻值是10Ω-8Ω=2Ω,

为了保护电压表,R0两端的最大电压为3V,由串联电路电压规律得:UR=U-U0=6V-3V=3V,

电流I=

UR
R
=
3V
=
3
8
A,滑动变阻器的最大阻值R0=
U0
I
=
3V
3
8
A
=8Ω,

则滑动变阻器允许接入的阻值范围为 2Ω~8Ω.

故答案为:(1)9.0;

36
E

(2)光敏电阻所在处的光强为6.0cd;

(3)滑动变阻器允许接入的阻值范围为 2Ω~8Ω.


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